RP-Energie-Lexikon - hőkapacitás, fajlagos hőkapacitás, fűtés, tárolás
Definíció: a test hőraktározási képességének mértéke
Angolul: hőkapacitás, hőkapacitás
Képlet szimbólum: C. (fajlagos hőteljesítmény: c )
Mértékegység: J/K (fajlagos hőteljesítmény: J/(kg K), J/(m 3 K))
Eredeti alkotás: 2010.08.26 .; utolsó változás: 2020.03.14
A hőkapacitás C. egy test azt jelzi, hogy mennyi energia szükséges a hőmérsékletének 1 K-val történő emeléséhez (köznyelven: egy fokkal). Például egy liter folyékony víz hőkapacitása kb. 4,19 kJ/K. A hőkapacitás a test hőraktározási képességének mértéke: A fűtés során leadott hőmennyiség ismét felszabadul, amikor a test az eredeti hőmérsékletére lehűl. A hőkapacitás természetesen az anyag mennyiségétől függ.
Azt is meg kell jegyezni, hogy a tárolható hőmennyiség a lehetséges hőmérséklet-változástól függ. Például egy elektromosan fűtött kerámia hőtároló tartályban kilogrammonként lényegesen több hőt képes elnyelni, mint a melegvíz tároló tartályt, mivel sokkal magasabb hőmérsékletre hozható. Ez bár kilogrammonkénti hőkapacitása lényegesen alacsonyabb.
Fajlagos hőteljesítmény
A fajlagos hőkapacitás c egy bizonyos anyagot jellemez, és rögzített mennyiségre utal, általában egy kilogrammra, néha térfogatra is (pl. 1 köbméter). Például a folyékony víz fajlagos hőteljesítménye körülbelül 4,19 kJ/(kg K), a levegőé pedig 1,005 kJ/(kg K) vagy 1,2 kJ/(m 3 K) (szobahőmérsékleten és állandó nyomáson lásd: felett).
Ha egy ilyen számot megszoroz egy tárgy megfelelő mennyiségű anyagával, akkor ismét megkapja a hőkapacitást. Példa: 400 kg víz melegvíz-tartályban 4,19 kJ/(kg K) hőkapacitást eredményez 400 kg = 1676 kJ/K = 1,676 MJ/K = 0,47 kWh/K. A memória ezért z-t vesz fel. B. 4,7 kWh, ha 10 K-val melegíti (köznyelven: 10 fokkal).
peremfeltételek
A gázok fajlagos hőkapacitása jelentősen függhet a hőmérséklet-növekedés körülményeitől. Az érték co állandó nyomáson alkalmazható, pl. B. a környezet légnyomása. Az érték cV akkor kapjuk meg, ha a térfogatot állandóan tartjuk a melegítés során (izohórikus hőteljesítmény). Jelentős különbség van a gázok esetében, mert ha állandó a nyomás, akkor a gáz melegítéskor kitágul és munkát végez (mechanikus energiát szabadít fel). Mivel a hőmérséklet a keletkező belső energiától függ, ennek megfelelően több hőt kell leadni a kívánt hőmérséklet-növekedés elérése érdekében: co ezért nagyobb, mint cV . Például levegővel co = 1,005 kJ/(kg K), míg cV csak 0,718 kJ/(kg K). Folyadékok és szilárd anyagok esetében azonban ez a különbség sokkal kisebb, mivel a tágulás sokkal melegebb.
A hőteljesítmény bizonyos mértékű függése a hőmérséklettől is lehet. Ez a hatás azonban általában elenyésző, kivéve, ha a hőmérsékletet jelentősen megváltoztatják, vagy amikor fázisátalakulás (pl. Olvadás vagy párolgás) történik.
Példák
A 400 liter űrtartalmú melegvíz-tartály hőkapacitása 400 kg · 4,19 kJ/(kg K) = 1,68 MJ/K = 0,47 kWh/K, ha a tartály hőkapacitását figyelmen kívül hagyják. Ezért körülbelül 40 K · 0,47 kWh/K = 18,6 kWh hőre van szüksége az ilyen tároló rendszer 10 ° C és 50 ° C közötti hőmérsékletének felmelegítéséhez.
Ha egy 20 m 2 alapterületű és 2,5 m magasságú helyiség levegőjét 10 fokkal fel kell melegíteni, akkor ehhez 10 K · 20 m 2 · 2,5 m · 1,2 kJ/(m 3 K) = 600 kJ = 0,17 kWh hő. (Itt elhanyagolták a levegő páratartalmának enyhe hatását.) A helyiségben és a falakban lévő szilárd tárgyak hőkapacitása lényegesen nagyobb, mint a levegőé. Ezért egy helyiség rövid, de erőteljes szellőztetésével (időszakos szellőzés) sokkal kisebb energiaráfordítást tarthat, mint ha folyamatosan szellőztetné, ami aztán a tárgyakat és a falakat is lehűti.
Kérdések és megjegyzések az olvasóktól
Itt javasolhat kérdéseket és megjegyzéseket közzétételhez és megválaszoláshoz. Az RP-Energie-Lexikon szerzője bizonyos szempontok szerint dönt az elfogadásról. Lényegében az a lényeg, hogy az ügy széles körben érdekelt.
Ha itt kapsz segítséget, érdemes egy adománnyal visszaadni a szívességet, amellyel támogatod az energetikai szótár továbbfejlesztését.
Adatvédelem: Kérjük, ide ne írjon be személyes adatokat. Amúgy sem tennénk közzé őket, és hamarosan törölnénk őket. Lásd még az adatvédelmi irányelveinket.
Ha személyes visszajelzéseket vagy tanácsokat szeretne a szerzőtől, kérjük, írjon neki e-mailben.
A beküldéssel hozzájárulását adja a bejegyzéseinek itt történő közzétételéhez a szabályainknak megfelelően.
Ha tetszik ez a weboldal, kérjük, értesítse barátait és kollégáit - pl. B. a közösségi médián keresztül ide kattintva:
Ezeket a megosztási gombokat adatvédelem-barát módon állítják be!
Más webhelyeken található linkek kódja
Ha máshova szeretne linket elhelyezni a cikkhez (pl. Webhelyén, közösségi médiájában, vitafórumain vagy a Wikipédián), itt megtalálja a kódot. Ilyen linkek lehetnek B. nagyon hasznos lehet a szómagyarázatokhoz.
HTML link erre a cikkre:
Előnézeti képpel (lásd közvetlenül a fenti mezőt):
Ha helyénvalónak tartja, hogy linket tegyen a Wikipédiára, pl. B. a "== Weblinkek ==" alatt: